專利名稱：電磁流量計(jì)用流路管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁流量計(jì)用流路管及其制造方法。尤其涉及電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極被埋設(shè)在流路管而成的電磁流量計(jì)用流路管及其制造方法。本流路管適合由嵌入成形法制造。
背景技術(shù)：
電磁流量計(jì)是測(cè)定水等導(dǎo)電性流體的流量的流量計(jì)。電磁流量計(jì)被廣泛利用于水表等。電磁流量計(jì)由流路管、配置在流路管內(nèi)的一對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極(下面，也單稱“電極”)、勵(lì)磁回路、演算部以及輸出部構(gòu)成。電磁流量計(jì)測(cè)定在構(gòu)成電磁流量計(jì)的流路管內(nèi)通過(guò)的導(dǎo)電性流體的流速。流速的測(cè)定原理如下。在流路徑d的流路管內(nèi)配置一對(duì)電極，在流路管內(nèi)賦予與上述一對(duì)電極方向正交的磁場(chǎng)(磁通密度B)。若在該狀態(tài)下，使導(dǎo)電性流體在流路管內(nèi)通過(guò)，則在一對(duì)電極之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)Emf。該電動(dòng)勢(shì)Emf經(jīng)電極被取出到外部，被測(cè)定器測(cè)定。電動(dòng)勢(shì)Emf分別與磁通密度B、導(dǎo)電性流體的流速ν、流路管的流路徑d成比例，Emf = f (BXvXd)的關(guān)系成立(法拉第定律)。因此，通過(guò)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)Emf，能夠求出在電磁流量計(jì)的流路管內(nèi)通過(guò)的導(dǎo)電性流體的流量。在將電磁流量計(jì)作為水表使用的情況下，存在在流路管內(nèi)通過(guò)的自來(lái)水的壓力最大為1. 4MPa(約14bar)的情況。因此，以往用于水表的電磁流量計(jì)用流路管由剛性、強(qiáng)度高的非磁性的金屬材料形成。在由金屬材料形成的流路管中，對(duì)流路管的內(nèi)壁賦予由橡膠、含氟樹脂等非導(dǎo)電性材料構(gòu)成的襯料。電極經(jīng)該襯料安裝在流路管的內(nèi)壁。電極和流路管由襯料電氣性地絕緣。但是，在流路管的內(nèi)徑小的情況下，難以向流路管的內(nèi)壁以均勻的厚度高精度地賦予襯料。圖9a是以往的電磁流量計(jì)的局部剖視圖。圖9b是表示沿圖9a的A-A線的截面的端視圖。901是流路管，通常由非磁性的金屬材料構(gòu)成。在流路管901內(nèi)設(shè)置將上述流路管901貫通的流路902。流路方向在圖9a是箭頭a或b方向，在圖9b中是與紙面正交的方向。對(duì)流路管901的內(nèi)壁賦予由橡膠、含氟樹脂等非導(dǎo)電性材料構(gòu)成的襯料904。一對(duì)電極裝填用孔915a、9Mb相互相向地設(shè)置在流路管901。在電極裝填用孔915a、9Mb的周壁面賦予由橡膠、含氟樹脂等非導(dǎo)電性材料形成的襯料904。在一對(duì)電極裝填用孔91^1、91恥中，以使各自的前端面905c、905d露出于流路902的方式裝填一對(duì)電極90fe、905b。在電極90fe、905b的后端側(cè)分別連接著先導(dǎo)線911a、911b。先導(dǎo)線911a、911b與未圖示出的演算部連接。在流路管901的外壁表面，在與在一對(duì)電極90fe、9(^b通過(guò)的線方向正交的線方向設(shè)置一對(duì)軛鐵903a、903b。軛鐵903a、90;3b卷繞有未圖示出的線圈，該線圈構(gòu)成勵(lì)磁回路的一部分。在流路902內(nèi)由軛鐵903a、90;3b形成磁場(chǎng)。若導(dǎo)電性流體在形成有磁場(chǎng)的流路902流動(dòng)，則與其流速相應(yīng)地在一對(duì)電極90如、90恥之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)通過(guò)先導(dǎo)線911a、911b被送向未圖示出的演算部，電動(dòng)勢(shì)被計(jì)量。從該電動(dòng)勢(shì)的計(jì)量值計(jì)算在流路902流動(dòng)的導(dǎo)電性流體的流速。從流速和測(cè)定時(shí)間的積計(jì)算導(dǎo)電性流體的流量，向未圖示出的輸出部輸出。作為將電極90fe、905b向流路管901裝填的方法，一般是從流路管901的外部將分別裝配了 0型環(huán)907a、907b的電極90fe、9(^b分別插入電極裝填用孔91fe、915b，由螺母909a、909b分別鎖緊的方法。在向該電磁流量計(jì)裝填電極的方法中存在若干問(wèn)題點(diǎn)。在以往的電磁流量計(jì)的測(cè)定部(圖％)，電極90如、90恥被簡(jiǎn)單地緊固固定在流路管901。在這種情況下，在賦予了襯料904的流路管內(nèi)壁面901a和電極的前端面905c、905d之間容易產(chǎn)生細(xì)微的階梯差。流路管901、電極90如、90恥等部件在一定的公差內(nèi)單獨(dú)制作。在各部件的公差為士0. 02mm的情況下，產(chǎn)生最大0. 04mm的階梯差。另外，被賦予給流路管901的襯料904的厚度也具有一定的公差。因此，存在該階梯差進(jìn)一步擴(kuò)大的情況。因此，該階梯差因每個(gè)電磁流量計(jì)而不同。進(jìn)而，同一的電磁流量計(jì)內(nèi)的成對(duì)的電極90fe、9(^b相互之間，上述階梯差不同的情況也很多。在一對(duì)電極90fe、9(^b之間的階梯差不同的情況下，在流路902內(nèi)通過(guò)的導(dǎo)電性流體的流動(dòng)在電極90fe、905b的前端面905c、905d紊亂。該流動(dòng)的紊亂根據(jù)流速、時(shí)間變化，并非一定。即，在低速區(qū)域形成層流，在高速區(qū)域形成湍流，在其中間的速度區(qū)域形成不穩(wěn)定的過(guò)渡流。該紊亂提高了由電極90fe、9(^b檢測(cè)的計(jì)量值的噪音水平。其結(jié)果為，使電磁流量計(jì)的測(cè)定精度降低。在為在外部具有電源的電磁流量計(jì)的情況下，能夠輕易地進(jìn)行提高向軛鐵903a、90 施加的電壓，使電動(dòng)勢(shì)Emf上升。在這種情況下，能夠減小噪音相對(duì)于電動(dòng)勢(shì)Emf的相對(duì)強(qiáng)度。另一方面，在為在內(nèi)部具有電源的電磁流量計(jì)(例如，通過(guò)電池動(dòng)作10年以上的電磁流量計(jì))的情況下，必須降低向軛鐵903a、90;3b施加的電壓。在這種情況下，噪音相對(duì)于電動(dòng)勢(shì)Emf的相對(duì)強(qiáng)度變大。其結(jié)果為，電磁流量計(jì)的測(cè)定精度降低。再有，對(duì)各個(gè)電磁流量計(jì)調(diào)整上述階梯差繁復(fù)，使電磁流量計(jì)的制造成本上升。另外，即使調(diào)整上述階梯差，在長(zhǎng)期使用電磁流量計(jì)的情況下，也產(chǎn)生再次調(diào)整的必要性，因此，有必要定期的維護(hù)。另外，還有，電極裝填用孔915a、9Mb的內(nèi)徑為了將電極905a、9(^b輕易地插入，而被形成得比電極90fe、9(^b的外徑大0. IOmm左右。因此，在電極裝填用孔915a、9Mb和電極90fe、9(^b之間產(chǎn)生縫隙913a、913b。該縫隙913a、9i;3b也是對(duì)每個(gè)電磁流量計(jì)而不均勻。空氣進(jìn)入該隙913a、913b，成為使電磁流量計(jì)的測(cè)定精度降低的原因。進(jìn)入到縫隙913a、91!3b的空氣在使水在流路管901內(nèi)高速通過(guò)或成為高壓力時(shí)，被推入縫隙913a、91!3b的內(nèi)部。因此，進(jìn)入縫隙913a、91!3b的空氣難以被除去?？諝馐请姎庑缘牟涣紝?dǎo)體。因此，在檢測(cè)微弱的電流的電磁流量計(jì)中，縫隙913a、913b內(nèi)的空氣的存在使得測(cè)定精度大幅降低。還存在電極裝填用孔915a、9Mb的大小為微小(直徑5mm左右)的情況。要將小徑的0型環(huán)907a、907b、螺母909a、909b裝入微小的電極裝填用孔91fe、915b，要求高的加
工技術(shù)。另外，液密性因0型環(huán)907a、907b所接觸的面的平滑性而逐漸變得不穩(wěn)定。由于上述理由，有必要高精度地加工電極90fe、905b、電極裝填用孔915a、915b與0型環(huán)907a、907b接觸的面。再有，0型環(huán)907a、907b若長(zhǎng)期使用，則時(shí)效劣化。為了對(duì)應(yīng)該劣化，有必要進(jìn)行定期更換0型環(huán)907a、907b等維護(hù)。這樣的復(fù)雜且要求高精度的電磁流量計(jì)的基本構(gòu)造使得電磁流量計(jì)的制造成本、維護(hù)成本上升。其結(jié)果為，難以使電磁流量計(jì)普及。因此，要求測(cè)定精度高，能夠廉價(jià)制造，且維護(hù)成本低的電磁流量計(jì)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平4195722本發(fā)明要解決的第一課題是通過(guò)高精度地控制流路管內(nèi)壁面和電極的前端面的階梯差，來(lái)提高電磁流量計(jì)的測(cè)定精度。本發(fā)明要解決的第二課題是通過(guò)提高流路管和電極的分界部的液密性，來(lái)提高電磁流量計(jì)的耐壓性、耐久性。本發(fā)明提供一種解決上述課題的電磁流量計(jì)用流路管及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題進(jìn)行了認(rèn)真研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用嵌入成形法，將流路管和電極一體成形，能夠解決上述第一課題。再有，發(fā)現(xiàn)通過(guò)在流路管和電極的分界部配置密封材，將流路管和電極一體成形，能夠解決上述第二課題。 解決上述課題的本發(fā)明記載如下。〔1〕一種電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，由在其內(nèi)部具有導(dǎo)電性流體通過(guò)的流路的樹脂制的流路管和形成在沿著上述流路管的流路方向的中間部的測(cè)定部構(gòu)成，上述測(cè)定部配設(shè)有與在上述流路管內(nèi)通過(guò)的導(dǎo)電性流體的流動(dòng)方向大致正交且相互相向地設(shè)置，并將其前端面露出在流路管內(nèi)壁面的一對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極和在流路管壁內(nèi)，與上述一對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的各自的后端側(cè)連接的一對(duì)導(dǎo)電部件，上述電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極通過(guò)與流路管一體成形而被埋設(shè)在流路管壁內(nèi)?！?〕如〔1〕所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，在被埋設(shè)在上述流路管內(nèi)壁內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極和流路管的分界部具有密封材。〔3〕 如〔1〕所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，在電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極和上述流路管之間形成化學(xué)結(jié)合?！?〕如〔1〕所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，流路管由纖維強(qiáng)化塑料構(gòu)成?！?5〕
如〔1〕所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，在與上述一對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的配設(shè)方向正交的方向，在上述流路管的外周形成軛鐵固定凹部。〔 6〕如〔1〕所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，在軛鐵固定凹部與流路管一體地形成與形成在軛鐵上的孔嵌合的突起。〔 7〕一種如〔1〕所述的電磁流量計(jì)用流路管的制造方法，其特征在于，將電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的前端面抵接配置在外模內(nèi)的內(nèi)模的表面，將熔融了的樹脂注入由外模和內(nèi)模形成的間隙內(nèi)，將電極和流路管一體成形?！?〕如〔7〕所述的電磁流量計(jì)用流路管的制造方法，其特征在于，電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極在成為與流路管的分界部的面上具有密封材?！?〕如〔8〕所述的電磁流量計(jì)用流路管的制造方法，其特征在于，密封材是通過(guò)加熱而在電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極和流路管之間形成化學(xué)結(jié)合的密封材。發(fā)明效果因?yàn)楸景l(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管由樹脂材料形成，所以，不需要襯料處理。因此，電磁流量計(jì)的制造成本降低。因?yàn)楸景l(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管與電極一起被一體成形，所以，能夠精度良好地控制流路管內(nèi)壁面和電極的前端面的階梯差。另外，即使長(zhǎng)期間使用，電極的位置也不變化。因此，不需要調(diào)整電極的位置等的維護(hù)。本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管在與具有密封材的電極一起一體成形的情況下，流路管和電極的分界部的液密性高。


圖1是表示本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管的測(cè)定部的構(gòu)造的一例的端視圖。圖2是表示使用本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管構(gòu)成的電磁流量計(jì)的測(cè)定部的構(gòu)造的一例的端視圖。圖3a是表示本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管的構(gòu)造的一例的立體圖，圖北是表示使用該電磁流量計(jì)用流路管構(gòu)成的電磁流量計(jì)的構(gòu)造的一例的立體圖。圖如是本發(fā)明的電磁流量計(jì)的剖視圖，是沿圖1的B-B線的剖視圖。圖4b是本發(fā)明的電磁流量計(jì)的剖視圖，是沿圖1的C-C線的剖視圖。圖5是表示使用本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管構(gòu)成的電磁流量計(jì)的測(cè)定部的構(gòu)造的其它例的端視圖。圖6是表示一體成形本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管時(shí)使用的嵌入模的一例的局部剖視圖。圖7是表示一體成形本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管時(shí)使用的嵌入模的其它例的局部剖視圖。圖8a、8b都是表示勵(lì)磁回路的一例的概念圖。
圖9a是表示以往的電磁流量計(jì)的構(gòu)造的局部剖視圖。圖9b是沿圖9a的A-A線切斷的端視圖。符號(hào)說(shuō)明101,501 流路管；101a、501a 流路管的內(nèi)壁面；IOlbUOlc 軛鐵固定用突起部；IOldUOle 軛鐵固定用凹部；102、502 流路；103a、10;3b 軛鐵(勵(lì)磁回路構(gòu)成部件)；103c、103d 卡定孔；104 流路管入口 ;105a、105b 電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極；105c、105d 電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的前端面；106 流路管出口 ； 107aU07b 密封材；108,508 測(cè)定部；111a、Illb 導(dǎo)電部件；112a、112b 先導(dǎo)線；113a、113b 拉出孑L ；600 成形用金屬模；601a,601b 內(nèi)模；607 內(nèi)模分割面；606 外模；700 成形用金屬模；701a、701b 內(nèi)模；707 內(nèi)模分割面；706 外模；708a,708b 凹部；800,850 勵(lì)磁回路；802,852 線圈；803c、803d 卡定孔；901 流路管；901a 流路管的內(nèi)壁面；902 流路；903a、90;3b 軛鐵(勵(lì)磁回路構(gòu)成部件)；904 襯料；905a,905b 電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極；905c、905d 電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的前端面；907a,907b :0 型環(huán)；909a,909b 螺母；911a,911b 先導(dǎo)線；913a,913b 縫隙；915a,915b 電極裝填用孔。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對(duì)使用本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管構(gòu)成的電磁流量計(jì)的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。該電磁流量計(jì)能夠作為水表恰當(dāng)?shù)乩?。另外，在本發(fā)明中，正交最好是指以90度角度交叉的情況，但是，也包括以80 100度角度交叉的情況(大致正交)。圖3a是表示本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管的一例的立體圖。圖北是表示使用本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管構(gòu)成的電磁流量計(jì)的一例的立體圖。圖3a中，101是流路管。該流路管101被形成為管徑隨之從其兩端去向中央而逐漸變小。在筒狀的流路管101形成導(dǎo)電性流體在其內(nèi)部通過(guò)的貫通了的流路102。在流路管101的沿流路方向的中間部，在管徑為最小的中間部，形成測(cè)定導(dǎo)電性流體的流速的測(cè)定部108。在測(cè)定部108設(shè)置圓柱狀的一對(duì)電極l(^a、105b。一對(duì)電極10fe、105b以使其前端面露出于流路管101的內(nèi)壁面的方式被埋設(shè)在流路管壁內(nèi)。在被埋設(shè)的一對(duì)電極105a、105b的后端側(cè)分別連接導(dǎo)電部件IllaUllb的一端，另一端從形成在流路管101上的拉出孔113a、11 的外壁被導(dǎo)出到外部。IOldUOle是形成在流路管101的外周的一對(duì)軛鐵固定凹部。將一對(duì)軛鐵固定凹部101d、IOle連結(jié)的直線方向與在上述一對(duì)電極105110 通過(guò)的直線方向正交。101b、IOlc是被設(shè)置在流路管101的外周部，與流路管101 —體地形成的由樹脂構(gòu)成的突起，用于為了固定后述的軛鐵103a、103b。圖北中，103a、10;3b是一對(duì)平板狀軛鐵。在軛鐵的厚度方向外周面形成卷繞導(dǎo)線的線圈，該線圈構(gòu)成未圖示出的勵(lì)磁回路的一部分。如圖2所示，在軛鐵103a、103b的中央沿厚度方向開設(shè)卡定孔103c、103d，該卡定孔103c、103d和突起部101a、IOlb分別嵌合。據(jù)此，軛鐵103a、10 被正確地配設(shè)在流路管101的規(guī)定的位置。軛鐵103a、10 所嵌合的突起部101c、103d其前端因熱而被鉚接，軛鐵103a、10 被固定在流路管101的外周。如圖3所示，在被導(dǎo)出到流路管101的外部的導(dǎo)電部件IllaUllb分別連接著先導(dǎo)線112a、112b的一端。先導(dǎo)線112a、112b的另一端與未圖示出的演算部連接。
軛鐵103a、10 在流路管101的流路102內(nèi)形成磁場(chǎng)。若導(dǎo)電性流體在形成有磁場(chǎng)的流路102內(nèi)通過(guò)，則與其流速相應(yīng)地在一對(duì)電極105110 之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在電極105a、105b之間產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)經(jīng)由導(dǎo)電部件IllaUllb、先導(dǎo)線112a、112b被送向未圖示出的演算部，在這里，計(jì)量電動(dòng)勢(shì)。在演算部，根據(jù)該電動(dòng)勢(shì)的計(jì)量值計(jì)算在流路102流動(dòng)的導(dǎo)電性流體的流速。使用流速和計(jì)量時(shí)間計(jì)算導(dǎo)電性流體的流量，向未圖示出的輸出部輸出。將在圖3a中按A-A線切斷的端面表示在圖1。圖1是表示基于本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管的測(cè)定部的構(gòu)造的一例的端視圖。圖1中，101是流路管，一對(duì)電極10fe、105b、導(dǎo)電部件11 la、11 Ib通過(guò)一體成形被埋設(shè)在流路管101的內(nèi)壁內(nèi)。電極l(^a、105b的前端面105c、105d露出于與流路管101的內(nèi)壁面同一面內(nèi)。即，前端面105c、105d不會(huì)從流路管101的內(nèi)壁面突出或陷沒，正確地與內(nèi)壁面一致。電極10fe、105b的后端部由構(gòu)成流路管101的樹脂覆蓋，被固定在流路管101內(nèi)，不能在軸方向移動(dòng)。由于流路管101和電極105110 被一體成形，所以，在流路管101和電極105110 之間實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生縫隙。圖1中，測(cè)定部108的與流路方向正交的流路截面被形成為矩形。在流路管101的外壁表面沿與將一對(duì)電極105110 連結(jié)的線方向大致正交的線方向設(shè)置一對(duì)軛鐵103a、10北。即，流路管的導(dǎo)電性流體的通過(guò)方向、一對(duì)電極的排列方向、一對(duì)軛鐵的排列方向以相互大致正交的方式被配置。本發(fā)明的電磁流量計(jì)的流路管和電極如后所述，由樹脂材料一體成形。通過(guò)用于形成流路的金屬模零件的形狀的組合，也可以使流路管內(nèi)壁面IOla和電極的前端面105c、105d之間不產(chǎn)生階梯差，也可以有意地產(chǎn)生均勻的階梯差。107a、107b是配置在流路管101和電極10fe、105b的分界部的密封材。密封材107a、107b分別沿電極IO^u 105b的外周配置。密封材107a、107b為提高上述分界部的液
密性而配置。另外，為了進(jìn)一步提高流路管101的液密性，也可以在拉出孔113a、li;3b進(jìn)一步配置密封材(未圖示)。圖5是表示基于本發(fā)明的電磁流量計(jì)流路管的測(cè)定部的其它的構(gòu)造的端視圖。該電磁流量計(jì)流路管中，測(cè)定部508的流路502的截面被形成為圓形。在這種情況下，電極105aU05b的前端面105c、105d的表面形狀可以是中央部凹陷的凹透鏡狀，也可以是平面狀。除此之外的構(gòu)造與圖1相同，因此，省略其說(shuō)明。<流路管>流路管101由熱塑性樹脂材料構(gòu)成。該樹脂材料優(yōu)選拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剛性、耐沖擊性、耐水解性、耐溶劑龜裂性高的材料。例如，合適的是由玻璃纖維(GF)、炭素纖維強(qiáng)化了的工程塑料(PC (聚碳酸酯樹脂)-GF、PA (聚酰胺樹脂)-GF、PPS (聚苯硫醚樹脂)-GF等)。另外，流路管101的外表面也可以由非磁性的金屬材料加強(qiáng)。本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管優(yōu)選測(cè)定部的流路截面為矩形，與矩形的長(zhǎng)邊平行地形成軛鐵。即，優(yōu)選使施加磁場(chǎng)的方向與流路的窄的方向一致。這是因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)小的勵(lì)磁電流有效地向?qū)щ娦粤黧w施加磁場(chǎng)。
本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管優(yōu)選以流路面積從導(dǎo)電性流體的入口側(cè)以及出口側(cè)向測(cè)定部逐漸減小的方式被形成。圖如是沿圖1的B-B線的本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管的剖視圖。圖4b是沿圖1的C-C線的本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管的剖視圖。101是流路管，流路截面積從導(dǎo)電性流體的入口側(cè)104以及出口側(cè)106向測(cè)定部108漸漸變小。導(dǎo)電性流體的流速隨著接近測(cè)定部108而加速，其結(jié)果為，產(chǎn)生大的電動(dòng)勢(shì)。因此，該流路管和測(cè)定部的流路面積與入口部或出口部的流路面積相同的流路管的情況相比，能夠進(jìn)行正確的測(cè)定。另外，即使減小勵(lì)磁電流，與上述流路管相比，也能夠更正確地測(cè)定流量。優(yōu)選測(cè)定部108的相對(duì)于入口側(cè)104或出口側(cè)106的流路截面積的比例以入口側(cè)104或出口側(cè)106的流路截面積為基準(zhǔn)，在30 10%左右?！措妱?dòng)勢(shì)測(cè)定用電極〉電極10fe、105b能夠使用由不銹鋼、哈司特鎳合金、鈦、鎳等耐腐蝕性的金屬材料構(gòu)成的公知的電極。電極也可以是由多種材料構(gòu)成的復(fù)合電極。<密封材>優(yōu)選在流路管101和電極10fe、105b的分界部，為了提高液密性而配置密封材107a、107b (圖1)。作為密封材107a、107b，列舉了 0型環(huán)、由彈性材料構(gòu)成的套管。0型環(huán)、套管能夠使用由異戊二烯橡膠、特富龍(注冊(cè)商標(biāo))、硅橡膠、乙丙橡膠(EPDM)、NBR等材料構(gòu)成的公知的密封材。這些密封材107a、107b被嵌合在電極10fe、105b的外周面(成為電極105a、105b和流路管101的分界部的電極105110 的面)。這些密封材107a、107b比形成流路管101的樹脂更富有彈性。因此，將電極105110 和流路管101的分界部牢固地封閉。另外，密封材107a、107b也可以使用將尿烷、合成橡膠等高分子材料溶解在溶劑中的漿材(下面也將它稱為“漿材”)形成。尤其是作為優(yōu)選的漿材，可以列舉出交聯(lián)性的尿烷、合成橡膠等高分子材料溶解在甲苯、二甲苯等有機(jī)溶劑，進(jìn)而添加了滑石、云母等微粒子摻入物的漿材。更具體地說(shuō)，能夠使用配合有合成橡膠20 30質(zhì)量％、滑石10 20質(zhì)量％、甲基乙基酮20 30質(zhì)量％、甲苯12質(zhì)量％、二甲苯12質(zhì)量％、乙酸乙酯1 10質(zhì)量％的漿材。若將該漿材涂敷在電極105110 的外周面并使之干燥，則溶劑揮發(fā)，在電極10fe、105b的外周面形成高分子材料的膜。進(jìn)而，通過(guò)將該膜以150°C左右加熱，高分子材料引起交聯(lián)反應(yīng)。其結(jié)果為，在電極10fe、105b的外周面形成具有耐熱性的密封材。在由嵌入成形法成形流路管101時(shí)，若形成在電極105110 上的本密封材107a、107b和熔融了的樹脂(用于成形流路管101的樹脂)接觸，則密封材107a、107b和樹脂熔接。其結(jié)果為，流路管101和電極10fe、105b的液密性更加牢固。再有，作為密封材107a、107b，尤其優(yōu)選使用在電極10fe、105b的外周面和流路管101之間形成化學(xué)結(jié)合的密封材。具體地說(shuō)，首先，將電極洗凈，在這里形成分子級(jí)別的薄膜。該薄膜因熔融樹脂(流路管101的成形材料)的熱而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。其結(jié)果為，使薄膜和電極10fe、105b的外周面的金屬之間、以及薄膜和流路管101之間化學(xué)結(jié)合。若熔融樹脂被冷卻，則反應(yīng)停止，顯現(xiàn)出牢固的化學(xué)結(jié)合。因?yàn)槭抢喂痰幕瘜W(xué)結(jié)合，所以，不會(huì)在冷卻工序中剝離，能夠確保穩(wěn)定的機(jī)械強(qiáng)度。據(jù)此，流路管101和電極105110 被牢固地接合。其結(jié)果為，流路管101和電極10fe、l(^b的液密性更加牢固。這樣的密封材與上述的使用0型環(huán)等的情況相比，粘接強(qiáng)度、液密性、耐久性高，適合水表那樣被長(zhǎng)期間使用的制品。
〈導(dǎo)電部件〉導(dǎo)電部件IllaUllb能夠使用公知的導(dǎo)電部件。例如，可以列舉出由銅、鉬、金、白金以及它們的合金構(gòu)成的板材、線材。導(dǎo)電部件IllaUllb通過(guò)機(jī)械鉚接、錫焊等連接在電極105aU05b的后端側(cè)。<先導(dǎo)線>先導(dǎo)線112a、112b可以使用公知的先導(dǎo)線。例如，可以列舉出被包覆的銅線、印刷了導(dǎo)電性回路的柔性回路基板。〈軛鐵固定用的突起部〉一對(duì)軛鐵103a、103b在流路管流路上形成磁場(chǎng)。相互相向的一對(duì)軛鐵103a、103b與一對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極10fe、105b的相向的方向以及導(dǎo)電性流體在流路管內(nèi)流動(dòng)的方向分別大致正交地配置。在軛鐵上形成線圈，構(gòu)成勵(lì)磁回路的一部分。線圈可以形成單個(gè)，也可以形成多個(gè)。一對(duì)軛鐵可以如圖8a所示，由二字型的軛鐵803 —體形成，也可以如圖8b所示，使用分離了的兩個(gè)軛鐵103a、10;3b形成。如圖1所示，流路102的磁通密度與一對(duì)軛鐵103a、103b之間的距離相應(yīng)地變化。在電磁流量計(jì)的一對(duì)軛鐵103a、10;3b之間的距離并非一定的情況下，有必要對(duì)每個(gè)電磁流量計(jì)進(jìn)行校正，繁復(fù)。優(yōu)選在本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管上，在流路管101的外周形成對(duì)軛鐵103a、103b進(jìn)行固定的突起101b、101c。該突起IOlbUOlc與形成在軛鐵103a、103b上的卡定孔103c、103d (圖2~)嵌合。據(jù)此，軛鐵103a、10 被固定在流路管101的規(guī)定的位置，能夠使一對(duì)軛鐵103a、103b之間的距離為一定。另外，該突起101c、103d在軛鐵103a、103b被固定后，其前端因熱而被鉚接，能夠?qū)④楄F103a、103b固定在流路管101上(參見圖2的101b、101c)。另外，軛鐵103a、103b也可以不用該方法，而是通過(guò)粘接劑、螺栓等固定?！匆惑w成形〉本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管具有通過(guò)一體成形來(lái)將電極105110 埋設(shè)在流路管101內(nèi)的構(gòu)造。這樣的一體成形例如以下述方式進(jìn)行。圖6是圖1所示的流路管101和電極10fe、105b被一體成形時(shí)使用的模600的剖視局部圖。一對(duì)電極IO^u 10 在使其各自的前端面105c、105d抵接內(nèi)模601a、601b的狀態(tài)，隔著內(nèi)模601a、601b相向地配置。內(nèi)模為在成形后將內(nèi)模601a、601b輕易拆下而由分割面607分割。優(yōu)選在一體成形前，在電極IO^u 105b的外周面形成密封材107a、107b。電極10^1、105b以及內(nèi)模60la、60Ib被配置在外模606的腔內(nèi)，外模606被關(guān)閉。向該外模606的腔內(nèi)注入熔融了的樹脂。冷卻后，通過(guò)將內(nèi)模601a、601b、外模606取下，得到埋設(shè)著電極10fe、105b的流路管101。另外，內(nèi)模60la、60Ib能夠通過(guò)分別向箭頭a、b的方向移動(dòng)來(lái)脫模。另外，內(nèi)模601a、601b形成導(dǎo)電性流體通過(guò)的流路102。在上述一體成形中，能夠使電極10fe、105b的前端面105c、105d和流路管的內(nèi)壁面IOla極其高精度地在同一面(圖1)。在該成形方法中，電極10fe、105b的前端面105c、105d因模內(nèi)的樹脂的壓力而被推壓在內(nèi)模601a、601b的表面。因此，即使電極105a、10 本身的大小不均勻，也不會(huì)在電極IO^u 105b的前端面105c、105d和流路管的內(nèi)壁面IOla之間產(chǎn)生階梯差。另外，在上述說(shuō)明中，對(duì)不使電極105a、105b的前端面105c、105d和流路管的內(nèi)壁面IOla產(chǎn)生階梯差的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是，也可以有意地使兩者之間產(chǎn)生一定高度的階梯差。因電極的種類、面粗度、使用的流速區(qū)域等，而存在優(yōu)選在兩者之間存在一定高度的階梯差的情況。即，存在電極10fe、105b的前端面105c、105d附近的流體總是強(qiáng)制性地沖洗的結(jié)果，使得所測(cè)定的電動(dòng)勢(shì)的安定性提高的情況。在電極10fe、105b的前端面105c、105d和流路管的內(nèi)壁面IOla產(chǎn)生的階梯差的高度能夠使成形時(shí)使用的內(nèi)模的形狀更自由地變化。圖7是使電極IO^u 105b的前端面105c、105d和流路管的內(nèi)壁面IOla產(chǎn)生一定的高度的階梯差時(shí)使用的模700的剖視局部圖。在內(nèi)模701a、701b形成凹部708a、708b。該凹部708170 的深度與在電極105110 的前端面105c、105d和流路管的內(nèi)壁面IOla
產(chǎn)生的階梯差的高度相同。即，根據(jù)本發(fā)明的電磁流量計(jì)用流路管的制造方法，能夠不使電極10fe、105b的前端面105c、105d和流路管的內(nèi)壁面IOla產(chǎn)生階梯差，也能夠使之正確地產(chǎn)生一定高度的階梯差。
權(quán)利要求
1.一種電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，由在其內(nèi)部具有導(dǎo)電性流體通過(guò)的流路的樹脂制的流路管和形成在沿著上述流路管的流路方向的中間部的測(cè)定部構(gòu)成，上述測(cè)定部配設(shè)有與在上述流路管內(nèi)通過(guò)的導(dǎo)電性流體的流動(dòng)方向大致正交且相互相向地設(shè)置，并將其前端面露出在流路管內(nèi)壁面的一對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極和在流路管壁內(nèi)，與上述一對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的各自的后端側(cè)連接的一對(duì)導(dǎo)電部件，上述電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極通過(guò)與流路管一體成形而被埋設(shè)在流路管壁內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，在被埋設(shè)在上述流路管內(nèi)壁內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極和流路管的分界部具有密封材。
3.如權(quán)利要求1所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，在電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極和上述流路管之間形成化學(xué)結(jié)合。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，流路管由纖維強(qiáng)化塑料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，在與上述一對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的配設(shè)方向正交的方向，在上述流路管的外周形成軛鐵固定凹部。
6.如權(quán)利要求1所述的電磁流量計(jì)用流路管，其特征在于，在軛鐵固定凹部與流路管一體地形成與形成在軛鐵上的孔嵌合的突起。
7.—種權(quán)利要求1所述的電磁流量計(jì)用流路管的制造方法，其特征在于，將電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的前端面抵接配置在外模內(nèi)的內(nèi)模的表面，將熔融了的樹脂注入由外模和內(nèi)模形成的間隙內(nèi)，將電極和流路管一體成形。
8.如權(quán)利要求7所述的電磁流量計(jì)用流路管的制造方法，其特征在于，電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極在成為與流路管的分界部的面上具有密封材。
9.如權(quán)利要求8所述的電磁流量計(jì)用流路管的制造方法，其特征在于，密封材是通過(guò)加熱而在電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極和流路管之間形成化學(xué)結(jié)合的密封材。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)高精度地控制流路管內(nèi)壁面和電極的前端面的階梯差，提高電磁流量計(jì)的測(cè)定精度。另外，通過(guò)高精度地確保流路管和電極的分界部的液密性，提高電磁流量計(jì)的耐壓性、耐久性。由樹脂材料構(gòu)成電磁流量計(jì)的流路管，且將流路管和電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極一體成形。在電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極的埋入部配置對(duì)流路管和電動(dòng)勢(shì)測(cè)定用電極之間進(jìn)行封閉的密封材，使液密性牢固。
文檔編號(hào)G01F1/58GK102575949SQ20108003644
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者松江朋彥, 森北信夫, 神山哲彌, 西浦雅人 申請(qǐng)人:高畑精密R&D中心株式會(huì)社